Планирование и строительство дорог на одном уровне

На продольном профиле (рис. 3.4) изображают: линию поверхности земли и оси дороги до постройки (черная линия); линию бровки дороги (проектная, или красная линия); разрез грунтовой толщи по оси дороги, показывающий чередование и мощность отдельных напластований. Чтобы не затемнять проектной линии, грунтовый разрез смещают вниз на 2 см.

На продольном профиле специальными условными знаками (рис. 3.5) показывают места расположения переездов через железные и автомобильные дороги, мостов, труб и тоннелей. Около проектной линии выписывают рабочие отметки: выше ее — высоту  насыпей,   ниже  ее — глубину  выемок  в  метрах.

Под продольным профилем помещают сетку горизонтальных граф, в которой приводят сведения о расстояниях по дороге до наиболее характерных точек профиля, выписывают отметки поверхности дороги (красные отметки), уклоны проектной линии, а также наносят вытянутый в одну линию без учета изломов трассы в углах поворота план   трассы и  придорожной полосы.  Уклоны

Рис.   3.4.   Продольный   профиль   автомобильной  дороги   (пример   стандартного оформления)

проектной линии выписывают в специальной графе. Наклон черты в графе показывает направление уклона при, движении по направлению счета километров (спуск, подъем или горизонтальная площадка). Над чертой записывают значение уклона в промилле, а под чертой — протяжение участка с этим уклоном в метрах. В той же графе помещают сведения о вертикальных кривых: их радиусе, длине и точках начала и конца.

При проектировании продольного профиля, т. е. определении положения будущей дороги над поверхностью земли, необходимо предусмотреть: продольный уклон, не превышающий максимального, допустимого для дорог данной категории; прохождение дороги через твердозафиксированные точки — отметки начала и конца дороги, пересечения в одном уровне с железными дорогами и автомобильными дорогами более высоких категорий; необходимое возвышение дороги над уровнем воды пересекаемых водотоков в период паводков, поверхностью болот и пониженных 34

 

мест, в которых может застаиваться вода; возвышение над поверхностью сухих участков не менее чем на среднюю за много лет толщину снегового покрова.

В принципе возможны два метода нанесения проектной линии:

проектирование  по  обертывающей  линии   (рис.   3.6, а).   При

этом дорогу располагают в основном  параллельно  поверхности

земли, как бы огибая элементы ее рельефа. Выемки устраивают только в случаях, когда уклон поверхности земли превышает максимально допустимый для дороги. В переломы участков проектной линии вписывают вертикальные кривые. Такая проектировка характерна для дорог низших категорий, при постройке которых стремятся свести к минимуму объемы земляных работ по отсыпке насыпей и разработке выемок;

проектирование по секущей линии (рис. 3.6, б). Дорогу располагают в продольном профиле с меньшими, чем при обертывающей проектировке, уклонами, пересекая элементы рельефа земной поверхности. Этот метод нанесения проектной линии характерен для железных дорог и для автомобильных дорог высших категорий. На автомобильных магистралях проектирование по секущей обычно сочетается с проектированием продольного профиля большими вертикальными кривыми, сопря-гающимися друг с другом непосредственно или с малыми прямыми вставками.

Выравнивание поверхности земли при устройстве дороги смягчает влияние рельефа, но не может его полностью устранить. Между тем расположение дороги в продольном профиле определяет режим движения автомобилей, а следовательно, и условия эксплуатации парка Основные условные обозначен ния  на  продольных профилях:

/ — линия поверхности дороги; 2 — линия поверхности земли; 3 — дно канавы; 4 — насыпи высотой 0,80 и 1,56 м; 5 — выемка глубиной 1,65 и 2,04 м; в — участок дороги с уклоном 45%0 на протяжении 270 м; 7 — восходящая ветвь выпуклой вертикальной кривой, радиус 8000 м, длина 400 м; 8 — вогнутая вертикальная кривая (нисходящая и восходящая ветви), радиус 6000 м, длина 380 м; 9 — поворот дороги вправо и характеристики угла поворота (угол, тангенс, биссектриса, радиус, длина кривой); 10 — длина прямого участка между смежными кривыми и его направление относительно стран света; // — круглая труба; 12 — путепровод над железной или автомобильной дорогой; 13 — характеристика мостов или труб (материал и длина мостов по настилу, отверстия и число труб) и их местоположение; 14 — охраняемые и неохраняемые железнодорожные переезды; 15 — съезд с дороги вправо в 65 м после пикета; 16 — километры (7) и пикеты (1 и 2); /7 — толщина слоев   грунта   (сверху   суглинок,   под   ним

супесь мелкая,  ниже глина)

Рис. 3.6. Нанесение проектной линии:

а — по обертывающей; б — по секущей; р. о — рекомендуемая («руководящая») рабочая отметка

автомобилей. На дорогах в равнинной местности, которые на всем протяжении проходят с малыми продольными уклонами, скорость движения автомобилей практически постоянна при стабильном режиме работы двигателя.

В сильно пересеченной холмистой местности в продольном профиле дороги подъемы и спуски с крутизной до 30—40 %0 чередуются между собой. Торможение на спусках в связи с их относительно коротким протяжением применять почти не приходится. Разгон в конце спуска позволяет- развить скорость, дающую возможность использовать накопленную инерцию для преодоления последующего подъема. Движение автомобилей по дорогам происходит при непрерывно меняющейся скорости.

В горной ' местности уклоны дорог достигают 60—80 °/00, а в особо трудных условиях и более, причем протяжение таких участков составляет иногда несколько километров. Движение на подъем осуществляется на низших передачах в течение длительного времени с относительно установившейся скоростью 20—■■ 40 км/ч. На крутых поворотах скорость приходится дополни* тельно снижать из-за ограниченной видимости. Движение на за-> тяжных спусках с уклоном, превышающим 40—50 %0, происходит на низших передачах с торможением двигателем, работающим при открытии дроссельной заслонки, соответствующем оборотам холостого хода. Периодически используются колесные тормоза,

 

ПОПЕРЕЧНЫЙ   ПРОФИЛЬ

 

Полосу местности, где расположена дорога, построены вспомогательные сооружения и служебные здания, размещены придорожные декоративные или снегозащитные насаждения, называют дорожной полосой, или полосой отвода.

Чтобы свести к минимуму площадь земель, изымаемых под дорогу у сельскохозяйственных организаций, ширину полосы отвода ограничивают на дорогах I категории до 39 м, а V категории — до  18 м.

В случаях обоснованной необходимости, например для устройства глубокой выемки или высокой насыпи, расположения жилых и служебных домов, станций технического обслуживания, полоса отвода может быть увеличена. Для разработки грунта, укладываемого в насыпь, выделяют дополнительные участки, которые после окончания постройки должны быть спланированы, покрыты сохраненным при строительстве верхним слоем плодородного растительного грунта (рекультивированы) и в пригодном для сель, ского хозяйства виде возвращены землепользователям.

Полосу земли, искусственно выровненную с приданием ей допустимых для движения автомобилей продольных уклонов и обеспеченную надлежащим водоотводом, называют земляным полотном.   Оно  включает  (рис.   3.7):

проезжую часть — полосу, по которой непосредственно происходит движение автомобилей, обычно укрепляемую устройством на ней дорожной одежды из прочных материалов;

обочины — грунтовые или укрепленные покрытием облегченного типа полосы по бокам проезжей части, используемые для кратковременной стоянки автомобилей и складывания материалов при ремонте дороги. Отделяя проезжую часть от-боковой канавы, обочина   обеспечивает   безопасность   движения   автомобилей;

боковые канавы, которые служат для отвода воды от дороги и осушения земляного полотна. При высоких насыпях боковые канавы не устраивают. Линию пересечения поверхностей внутреннего откоса и обочины называют бровкой дороги.

Расположенные по бокам земляного полотна части полосы отвода называют обрезами. На них располагают зеленые насаждения для украшения дороги и борьбы со снежными заносами, а во время ремонтов дороги оборудуют объездные пути.

В зависимости от расположения проезжей части по отношению к окружающей местности земляное полотно устраивают В насЫ« пях или в выемках (рис, 3.8). Если насыпь невысокая, ниже 0,6 м, и для ее устройства хватает грунта из несколько уширен* ных боковых канав, говорят, что дорога расположена в нулевых отметках. При большей высоте насыпи грунт для нее подвозят из находящихся поблизости выемок или берут из разрабатываемых в стороне от дороги на малоценных землях грунтовых карьеров.

В отдельных случаях при согласии землепользователей устраивают вблизи от дороги неглубокие выработки, называемые резервами. Полосу земли между началом (бровкой) резерва и подошвой откоса насыпи называют бермой.  Ширину берм при-

Рис.   3.7.   Элементы   поперечного   профиля  дороги:

а — с одной проезжей частью; б — с двумя проезжими частями; / — внешний откос- канавы; 2 — ось дороги; 3 — кромка проезжей части; 4 — бровка насыпи; 5— ось проезжай части; б — обочина; 7 — проезжая часть; $ — разделительная полоса

Рис. 3.8. Земляное полотно:

а — в невысокой насыпи; б — в высокой насыпи; в— в выемке; 1  — резерв; 2 — берма; И — высота   насыпи;   h — глубина   выемки

нимают не менее 2 м, устраивая их тем более широкими, чем выше насыпь.

Боковые поверхности насыпей планируют в виде правильных откосов и укрепляют посевом трав с развитой корневой системой. Если насыпь подтапливается водой, например на подходах к мостам, сприменяют более прочные укрепления в виде каменной наброки в плетневых клетках, бетонных плит и т. д.

Крутизну откосов характеризуют коэффициентом заложения— отношением высоты откоса к его горизонтальной проекции —заложению. Коэффициент заложения обычно обозначают в форме отношения. Откос с заложением 1 : 1 называют одинарным, 1 : : 1,5 — полуторным,  1:3 — тройным.

Крутизну откосов насыпей и выемок в связных грунтах обычно принимают равной 1 : 1,5, за исключением случаев отсыпки насыпей из камня, который устойчив и в более крутых откосах. Насыпям ниже 1 м придают заложение откосов 1 : 4, что повышает безопасность движения и обеспечивает возможность механизированного выполнения работ по содержанию дороги, а при опасных, грозящих происшествиями ситуациях дает возможность автомобилю съехать с дороги. В каменистых грунтах откосы выемок в зависимости от прочности грунта устраивают с заложением от 1 : 0,5 до 1 : 1. В скальных грунтах откосы можно устраивать   вертикальными   и   даже   нависающими.

Грунт из выемок, который не транспортируют вдоль дороги в расположенные поблизости насыпи или не используют для заполнения пониженных участков рельефа вблизи от дороги, складывают на обрезе дороги а даль; (кавальеру), которым придают правильные геометрические очертания. Однако при правильном проектировании дороги весь грунт из выемок используется в насыпях.

На участках, проходящих через города и более мелкие населенные пункты, поперечный профиль дороги меняется. Для движения пешеходов устраивают тротуары Их целесообразно отделять от проезжей части полосой зеленых насаждений, что существенно повышает безопасность движения. На улицах с большим транзитным движением, например на участках примыкания к городам магистральных автомобильных дорог, местное движение выделяют на отдельные полосы (рис. 3.9).

В городах под улицей размещают инженерно-санитарные подземные сети — кабели электрического тока, трубы водопровода, газопровода, канализации, теплоцентрали и др. Глубина их закладки и расположение друг относительно друга, относительно зданий и зеленых насаждений регулируются специальными правилами, учитывающими назначение сетей, влияние промерзания грунта,  частоту и удобство разрытии для ремонта и т. п.

Для контроля за работой подземных сетей и их ремонта устраивают смотровые люки, крышки которых должны быть расположены в одном уровне с поверхностью проезжей части. При износе или просадках дорожных покрытий крышки начинают несколько возвышаться над поверхностью дороги и являются причиной возникновения толчков при наездах автомобилей. Поэтому в больших городах для всех подземных сетей иногда сооружают общие бетонные коллекторы — тоннели, размещаемые под одним из тротуаров.

В малых населенных пунктах сельского типа применяют открытую систему отвода воды с дороги по каналам или лоткам небольшой глубины (рис. 3.10). Обязательно устраивают тротуары и  полосы зеленых насаждений.

При интенсивном велосипедном движении (250 и более велосипедов в сутки) рядом с дорогами, интенсивность движения на которых достигает 2000 авт./сут, строительные нормы и правила предусматривают устройство велосипедных дорожек шириной 1,5—2,5 м с прочными водоустойчивыми покрытиями. Дорожки должны быть расположены на обрезе рядом с автомобильными дорогами, а в исключительных случаях на обочинах. Однако в практике строительства устройством велосипедных дорожек часто пренебрегают, несмотря на большие помехи для движения автомобилей, создаваемые велосипедистами, едущими по проезжей части   автомобильной дороги.

 

2. ПРОЕКТИРОВАНИЕ ЗЕМЛЯНОГО ПОЛОТНА

Требования к устойчивости земляного полотна

Для нормальной эксплуатации автомобильных дорог необходимо, чтобы ровность покрытий оставалась неизменной в течение всего периода эксплуатации дороги. Это может быть достигнуто только при прочном и устойчивом земляном полотне, не дающем просадок и не подверженном процессам пучинообразования. Под прочностью земляного полотна понимается его способность сохранять, не деформируясь при действии внешних сил и природных факторов, приданные ему при строительстве форму и размеры; под устойчивостью — сохранение предусмотренного проектом положения в пространстве без смещений и просадок. Виды деформаций насыпей: а — осадка от уплотнения грунта в теле насыпи; б — деформация осадки от растекания переувлажненного грунта; в — оползание откоса насыпи; г — сползание насыпи по косогору; д — осадка со сжатием грунта основания; е— осадка, а иногда боковое смещение, из-за выжимания слабого основания; ж — смещение из-за оползания склона